翟臣 一 Ｃｌｅａｎ Ｅｎｅｒｇｙ 第３３卷第４期 电网与清洁能源 Ｖ０ｌＪ３３ Ｎｏ．４ ２０１７年４月 Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｃｌｅａｎ Ｅｎｅｒｇｙ Ａｐｒ．２０１７ 文章编号：１６７４—３８１４（２０１７）０４—０１１９—０６ 中图分类号：ＴＭ６１５ 文献标志码：Ａ 基于电压波动的并网光伏系统对电能质量的影响 张丁，王颂凯，安源，王浩，丁航 （西安理工大学，陕西西安７２１０４８） Ｉｍｐａｃｔｓ ｏｆ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｑｕａｌｉｔｙ ＺＨＡＮＧ Ｄｉｎｇ，ＷＡＮＧ Ｓｏｎｇｋａｉ，ＡＮ Ｙｕａｎ，ＷＡＮＧ Ｈａｏ，ＤＩＮＧ Ｈａｎｇ （Ｘｉ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉ’ａｎ ７２１０４８，Ｓｈａａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ） ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｉｍｐａｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｐｈｏｔｏ－ 关键词：光伏并网；电能质量；无功补偿 ｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ，ｓｙｓｔｅｍ ｖｏｌｔａｇｅ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ 近年来，能源危机、环境保护逐渐成为全球关 ａｎａｌｙｓｉｓ，ａ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｍｏｄｅｌ 注的热点问题。随着以煤炭、石油等为代表的传统 ｉｓ ｂｕｉｌｔ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｓｏｆｔｗａｒｅ 能源面临枯竭，能源短缺以及温室效应、雾霾等严 Ｐａｃｋａｇｅ（ＰＳＡＳＰ），ａｎｄ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ＰＶ ｇｒｉｄ 重的环境污染日益制约着社会经济的发展。以风 ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ＰＶ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ，ｉｍｐａｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ｔｈｅ 能、太阳能为代表的可再生能源的开发及利用越来 ｐｏｗｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ａｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ 越受到国际社会的重视。太阳能具有可再生、分布 ｌｉｇｈｔ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ，ＰＶ ｃａｐａｃｉｔｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｄ ａｎｄ ｔｈｅ 广、无污染以及蕴藏量丰富等优势，光伏发电是其 ｉｎｓｕｆｉｆｃｉｅｎｔ ｏｆ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ａｌｌ ｈａｖｅ ｃｅｒｔａｉｎ ｉｍｐａｃｔｓ Ｏｉｌ ｔｈｅ 主要的利用形式。随着光伏系统成本的不断降低及 ｓｙｓｔｅｍ ｖｏｌｔａｇｅ，ａｎｄ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅ ｎｅｅｄｅｄ ｔｏ ｒｅｄｕｃｅ 光伏并网技术的日趋成熟，光伏发电技术已从 ｖｏｌｔａｇｅ ｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ，ＳＯ ａｓ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｐｏｗｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ． 发电逐步走向并网发电，且发电规模不断增大。在 ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ：ＰＶ ｇｒｉｄ；ｐｏｗｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ；ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｅｏｍ－ 的大力引导与光伏技术的支撑下，我国已在全 ｐｅｎｓａｔｉｏｎ 国范围内建成多个兆瓦级光伏电站。 摘要：为了分析并网光伏发电系统接人电网后对用电质量所 随着大型光伏电站的迅速发展，光伏电站并网 产生的影响，以系统电压波动为目标进行研究。在理论分析 的基础上，基于电力系统分析综合程序（ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ａｎａｌｙｓｉｓ 所产生的电能质量问题越来越突出，目前国内外有 一ｓｏｆｔｗａｒｅ ｐａｃｋａｇｅ ＰＳＡＳＰ）建立光伏电站输电网络模型，针对光 定的研究。文献ｆ１１用微分方程建立了光伏电站的 照强度、光伏并网容量、光伏无功补偿等３方面的影响，对光 整体动态数学模型，并提出了光伏电站在ＭＰＰＴ和定 伏发电并网系统对电能质量的影响进行仿真。仿真结果表 功率控制模式下的稳定性判据；文献［２］建立了一种 明，光照扰动、接入电网的光伏容量、无功不足均会对系统电 不包含高频开关元件的光伏发电系统的通用性机 压产生一定影响，需要以相应的措施降低电压波动，从而提 电暂态模型，将机电暂态模型结果与电磁暂态模型 升系统电能质量。 的仿真结果进行了对比分析；文献『３］通过对谐波的 检测与分析，研究了光伏并网后对电网带来的影 基金项目：国家自然科学基金重大项目（５１１９００３）；黄河Ｅ游水电 响；文献『４１通过仿真，研究了大规模光伏电站接人 开发有限责任公司项目一龙羊峡水光互补协调运行理论与方法研究。 Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｏｆ 电网后，在光伏电站出力变化和电网负荷突变的２ Ｃｈｉｎａ（５１ １９００３）；Ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ Ｕｐｓｔｒｅａｍ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ 种情况下，光伏电站对电网稳定性产生的影响；文 ＣａＬｔｄ．ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＰｒｏｊｅｃｔ—ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＴｈｅｏｒｙａｎｄＭｅｔｈｏｄｆｏｒ Ｌｏｎｇｙａｎｇｘｉａ 献［５】在实测数据的基础上，建立大规模光伏电站通 Ｈｙｄｒｏ—Ｓｏｌａｒ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ． 用仿真模型，分析大型光伏电站的外特性以及并网 张丁，等：基于电压波动的并网光伏系统对电能质量的影响 ｖｏ１．３３ Ｎ ４ 后给电网带来的电能质量问题。 高质量的电能对于保证电网和电气设备的安 全、经济正常运行，提高产品质量和保证居民正常生 够及时快速地提供电能，使系统尽可能减少故障， 从而提高电网的稳定性。光伏电源的接人提高了接 入点的短路容量水平，增加电网强度，降低电压波 活有着十分重要的意义。理想状态的公用电网应以 恒定的频率、正弦波形和标准电压对用户供电，同 时，在三相交流系统中，各相电压和电流的幅值应大小 相等、相位对称且互差１２０ｏ，但随着光伏电源的应用， 用电负载越来越多样化，系统拓扑结构越来越复杂， 引起的电能质量问题己越来越受到人们的重视 。 动与闪变。光伏电源接入减少了馈线中的传输功 率，同时加上光伏电源无功 力的支持，对负荷节 点起到电压支撑的作用Ｉ Ｉ。 了解光伏并网所带来的优点与缺点，就可以更 好地分析光伏发电对于电能质量的影响。 ２光伏电站电压波动理论分析 １ 光伏电站对用电质量的影响 电网的潮流决定了电网的电压分布情况，所以 与传统输电网络相比，光伏发电并网系统的电 能质量问题主要由光伏电源本身的结构特性、储能 设备、网络运行特点和负荷性质决定 。其对电能质 量的不利影响主要南以下几个方面： 电网中负荷消耗和电源注入功率的变化都会引起 电网各母线节点的电压波动，因此，光伏电源接人 电网引起电压波动根本原因是分布式电源输ｆｆ１功 率的波动。引起光伏电源功率波动的【大１素很多，自 然条件的变化是主要原因。如太阳光照度的改变影 响到光伏电池输 功率的大小 。为了提高光伏电 源的发电效率，很多机组采用了最大功率追踪控 制，所以当外界条件发生变化时其输Ｈ｛功率必然随 之变动，从而引起电压波动。 １）光伏电源并网导致大量的电力电子转换器应 用到系统中，其开关器件频繁的开通和关断易产生开 关频率附近的谐波分量，对电网造成谐波污染。事实 上，不论发电机组是直接与电力系统相连还是通过电 力电子接口装置和电力系统相连，光伏电源都会带来 波形畸变的问题。另外，为了提高感应发电机的功率 因数，往往安装并联电容器，这无疑会导致系统出现 下面，将具体分析并网式光伏电源输出功率波 动对系统电压波动的影响。 谐振。而且对于光伏电源中的最大功率跟踪技术 ＭＰＦＩ＇的扰动观察法，也会在电网中引入谐波。 ２）光伏阵列是产生电能的部件，是整个系统的 重要组成部分，但它很容易受外界环境的影响．比 图ｌ为光伏并网的等效示意图，将光伏电源视 为供电电源，利用戴维南等效将原电网等效为负 载。其中， ．为光伏 口的电压相量；Ｕ 为原电网电 压相量；ｚ为线路阻抗；Ｐ、ｐ为光伏电源向系统输送 的有功功率和无功功率。 如光照、温度、湿度等外界条件，当外界环境发生较 大改变时，光伏电池的出力就会出现间歇性和随机 性，从而会影响整个系统的输出，导致并人电网的 电压及其频率发生波动。 ３）当电力公司供电因故障、事故或停电维修 而跳脱时，光伏并网发电系统有可能和周围的负 载构成一个自给供电的孤岛，即所谓的孤岛效应。 当光伏切换成孤岛方式运行时，如果没有储能元 图ｌ 光伏并网等效示意图 Ｆｉｇ．１ Ｅｑｕｉ＇￣ａｌｃｎｔ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｇｌ‘ｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｉｔａｉｃ ｓｙｓｔｅｍ 件或其能量太小，容易导致电压波动与闪变。对 于单相光伏电池，当其脱离原有的电网后，原来的 单相供电模式可能造成其他电网内出现 相负载 不对称的情形，还有可能影响到其他用户的电压 质量Ｉ 。 由图ｌ可知，线路上的电压满足以下关系： Ｕｌ＝（ 其中 ）＋ｊ（ ） （１） 虽然光伏电源的并网给传统的电力系统带来 了许多问题，但同时也存在着改善电能质量的诸多 优势：首先，当系统中关联负载较大时，光伏电源能 一＋ｊ （２） 般，线路两端电压的相角差 较小，可忽略电 第３３咨 ４ Ｊ９Ｊ 电网 ＿｜ｊ清洁能源 １ ２１ 压降横分 对Ｉ 损失的影响，得 ｆ忙Ｕ２＋ＰＲ ＋ ＱＸ ／２ 以Ｉ 为忽略线路阻抗角和功率因数角的推导 （３） 过程。 若考虑【乜网的线路阻抗角和功率冈数角，则可 以进行如下分析。ｌ冬１２给Ｉ叶Ｉ了含有光伏电站并网的电 设光伏电源的有功和无功变化 分别为ＡＰ， ＡＱ，则 力系统的戴维南等效电路冈Ｉ Ｉ，Ｓｋ表示光伏电站并网 ／ ：Ｉ／２＋一（Ｐ＋ＡＰ）Ｒ＋ （Ｑ＋ＡＱ）Ｘ（４） 与电力系统的公共连接点的短路容量；Ｚ＝ ＋Ｚｌ 表示 ｆ／！ 似没ＩＪ！＝ｌ／ ，则并网节点干订埘电 波动值为 ＝ 一 ㈩ 南Ｉ ｒｌｆ￣Ｃｆｌ。）匕伏电池光照度的随机变化引起注 入系统的有功功率Ｐ和无功功率 的变化，造成电 的波动 闪变…１。线路电阻和电抗值是影响电压 波动变化 的 要因素，合适的线路电抗 电阻比 可以使彳丁功功率引起的电压波动被无功功 引起 的电 波动补偿掉，从而使总的平均波动与闪变值 有所降低 、存电抗 中有相当大的比重是系统等值 电抗，系统等值电抗与短路容量成反比，系统短路 容 越大，电源等值阻抗越小。造成的电压波动就 越小。 输线路参数特点的不同会对线路上电压的波 动会产生 同的影响¨１ ，在电压等级较低Ｖ，ｊ￣ｄ电网 络巾， 》 ，冈此电压波动的幅值主要取决于有功功 率的变化，而住电压等级较高的输电网络巾， 》尺， 所以电压波动的幅值将主要取决于光伏电源无功的 变化 为进一步简化计算结果可以对将要连接到供 电系统巾的光伏电源对公共连接点（ＰＣＣ）的电压反 作用进行预估 、 对于平衡的三相负荷，ＰＣＣ处的短路容艇为： Ｓｄ－－Ｕ ，ｆｊ＝ （６） （） 式中，Ｚ 为系统等值阻抗； 表示ＰＣＣ处的短路电流。 当系统阻抗电压降相对于系统标称电压很小 时，供电电流的变化量可以 接入的负荷容量的变 化量来表ｌ，Ｊ ： △，Ｉ＿ （７） ＵＮ 光伏接入后的电压波动值为 ＡＵ：ＡＩｉＺｏ： （８） Ｉ 相对电压波动值为 ＝ （９） 光伏电站及并网输电线路的等效阻抗；，。 表示光伏 电站输电线路上的电流； ＝尺＋ｊｘ表示系统的等效 内阻抗，当光伏电站出力变化时， 也会发生变化。 圈２ 戴维南等效电路圈 ｉｏ．２ Ｆｈｅ ｌ、 、ｅｍｎ ｅｑｌｉｈ趣ｌ ｆ】ｔ ｃｈ‘ｅｉｌｉ！ｄｉａ￣ｌ ￣１１１１ 据瞬时无功功率理论，可将光伏并网线路上的 电流表示为： Ｉ Ｉ Ｉｑ ０１ｏ） 并网点电压变化量可以表示为 ＡＵ＝Ａ１口五＝（△，ｐ △，Ｉ１）口ＩＺＪ（ｃｏｓ４ｏ＋ｊｓｉｎ４ｏ） ：ＩＡＩＩ（ｃｏｓＯ＋ｊｓｉｎＯ）口ＩＺｌ（ｃｏｓ ＋ｊｓｉｎ ） Ａ一－Ｓ Ｆｌ ｖ ￣（ｃ。ｓ ｓｉｎ ）（ｃ。ｓ ｓｉｎ ）（１ １） ｆ／｛式中： 为从光伏接人点看，电网系统的阻抗角； 是 光伏电站的功率【六】数角；△Ｐ是光伏｝｝Ｊ力的变化量； 是电网系统的电压； 是光伏电站的电压； 是 ＰＣＣ的电压。 若忽略电网系统内阻抗，光伏并网输电线距离 较近，有 ， ，则： ＡＵ＝ 。等 ）（ 卅 ｎ４ｏ＝ （ＣＯＳｏ＋ｊｓｉｎ ）（ｅｏｓｃｐ＋ｊｓｉｎ４ｏ） （１２） 所以电压相对变化率为 等…（帅） …） 由此可以根据光伏接入电网节点的短路容量 和电网中所能引起的电压波动阈值确定接人电网 的光伏容量。由于这一推导仅仅考虑了电压波动 值，光伏容量的确定还与无功波动，有功需求及渗 透率有关㈣，所以本节推导出的光伏容量约束性小， 张丁，等：荩于电 波动的 嘲比伏系统埘ｌ乜能质 的影响 数值较大，只能作为光伏电站的容最Ｊ 限使Ｊ玎。 电机，为ＰＱ结点；ｃ２母线接一般同步发『乜机，为Ｐｖ ＝ 点；Ｓ１为平衡节点；母线都为２２０ ｋＶ 线；Ｂ４—２２０ Ⅻ ㈣咖 ㈣ 枷 、土线上接有一个并联电抗器。该系统巾光伏发电所 Ｉ 比重比较小，较符合实际电网的情况 模 内 董虽 ３ 光伏电站的电压波动仿真分析 本节所有仿真都是在（ＰＳＡＳＰ）巾进行，本文所 采用的输电网模型为７节点输电网络模型，在此模 全采朋标幺值计算，ＳｌＦｌＯ０ ＭＶＡ。要进行以下３方面 内容的仿真：１）光照扰动对电压波动的影响；２）光 型上进行光伏发电并网系统对电能质量影响的仿 真。输电网络模型如图３所示，网巾Ｇｌ母线接光伏发 ｐ ● 霹孽事・＇ ｔ 口１蛐 伏并网容挝对电压波动的影响；３）光伏无功补偿对 于电网电压的支撑作用。 ａ） 棚 ０《 １元件蚰∞１■Ｉ－● ’■■帏■ｃＩ＃翻ａ Ｊ ３７■口 ｜口 １赫Ｒ ＃ ，－ｏ ・ ｌ咩 目‘ ｆ＿Ｉｔ，８ｔ ｎ ，曩 ｑ田 ＿奠臻 。‘＇ ， ／＾／＾。。 ｝一警 ｔ ・ ・ｊｔ 目● Ｎ 《＊■ ， ， ｔ 料 ■ ｌ臼＊ 图３ ７节点输电网络模型 Ｆｉｇ．３ ７ ｎｏｄｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｌｅＤ，，￣’ＯＩ’ｋ ｍｏｄｅ ３．１ 光照扰动对电压波动的影响 Ｇ１的容量为６０ ＭＶＡ，Ｇ２的有功功率为２ ５００ ＭＷ， 电压为１．０３（ｐ．ｕ＿）负荷为３ ０００＋３０￣ＭＶＡ。改变Ｇ １的光 照强度，使其在５ ｓ时跌落一半，在１５ ｓ时回升回原光 照强度，光照强度示意图及光伏模型Ｇｌ 口处的电 压波动分别如图４、图５所示。 图Ｓ（ ｛ 口处的电压波动图 Ｉ 、ｉ ．５ 、ｏＩｔａ￣ｅ ｔｌｕｃｔｕａｌｉｏｎ 《 ｅｘｉｌ 不大。此外在Ｇｌ Ｈ｛口处的电压波动图的一些转折点 上，可以看…光伏模型的涮制过程，这是ＰＷＭ逆变 器的调制过程的体现。 ３ ２光伏并网容餐对电压波动的影响 莲¨ ． 光照强艘 您 ｌｉｇｈｔ．ｉｌ｛¨￣ｓｉｔ３ 改变（ １的并网容量分别问０ ＭＷ、２０ ＭＷ、４０ ＭＷ、 ６０ ＭＷ，使其发Ｈ｛１０％的无功功率，Ｇ２ｆｌ＜ｊ有功分量为 ２ ５００ ＭＷ，电压为１．０３（ｐ．ｕ．），负荷为３０００＋３０￣ＭＶＡ。 Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇ￣’￣．ｔＩＩＩ 可以发现，光伏模型Ｇｌ出口处的电压和光照强 度有一样的变化趋势，这是由于随着光照的变化， 观察Ｇ１｝｛｛几处的电压水平，结果如表ｌ所示。 表ｌ 《 ｔ出口处的电压位 “ｌｉｌ．１ ｔ＇ｈｃ、ｏｌｌａ￣ｅ：娃ｉｈｅ（ ｉ ｅｘｉｔ 光伏的无功出力在变化，因此会导致电压波动。但 是电压下降的不是特别明显，这是因为光伏的容量 比较小，对电压的影响力不是很大，而且光伏本身 光伏容量／ＭＷ Ｕ ｌ／ｐｕ ０ ２０ ４０ ６０ 对电压就有一些支撑作用，所以Ｇｌ出口处电压波动 １．０７５ ９６ １．０７７ ０８ １．０７８ １７ １．０７９ ２３ ＿ Ｃｌ ｎ Ｅｎｅｒｇｙ ｌ１ ２３ 第３３卷第４期 电网与清洁能源 由表１可知，随着光伏容量的增加，光伏电站无 功出力增加，可抬高电网节点的电压水平，这和第２ 节中的推导相符合，因此，随着并网光伏容量的增 加，将会改善电网节点的电压质量。 ３．３光伏无功补偿对于电网电压的支撑作用 加，可抬高电网节点的电压水平，改善电网节点的 电压质量。 ３）无功不足将导致电压跌落，光伏电站发出一 定的无功可以对电压起到支撑作用，但是支撑作用 很小，仍需要在光伏电站中配备无功补偿措施。 参考文献 本仿真做了４组数据，ｃ１的容量为６０ ＭＶ・Ａ，在 方案一与方案三中，全发有功；在方案二与方案四中， 发１０％的无功分量。Ｇ２的有功功率在方案一与方案二 中为２ ５００ ＭＷ，在方案三与方案四中为８０ Ｍｗ，每一 组方案的负荷数据分别为３０＋３００ ｉＭＶ・Ａ和３０＋８００ ｉＭＶ・Ａ。这样就得到了以下四组数据（见表２）。 表２四组数据结果 Ｔａｂ．２ Ｆｏｕｒ ｓｅｔｓ ｏｆ ｄａｔａ Ｃａｓｅｌ：Ｇ１：６０＋Ｏｊ ＭＹ・Ａ，Ｇ２： Ｃａｓｅ２：Ｇ１：５９＋６ｊ ＭＶ・Ａ， ２ ５００ ＭＷ Ｇ２：２ ５００ ＭＷ Ｌ －ｌＡ 毒 ＬＩＭＶ’Ｋ 如 一。３０￣８００ｊ 一 ．．．． ．． 丝 一。 ． ！ 竺 ． 。 ． Ｃａｓｅ３：Ｇ１：６０＋０ｊ ＭＶ・Ａ， Ｃａｓｅ４：Ｇ１：５９＋６ｊ ＭＶ‘Ａ， 毫 毒 ÷¨ ｜ ｜｜｜ Ｉ ｜％． Ｌ／ＭＶ Ａ．３０￣３ｏｏｊ ｓｏ＋ｓ０ｏｊ Ｌ／ｂ ｌｈ－Ｖ …３０＋黾 一． ！兰．． ： 竺 ．． ．．．一 ！ ．竺。．． ．： 由ｃａｓｅｌ可知，随着负荷无功需求的增加，光伏 出口处的电压将下降，这是由于在输电网络中，线 路所传输的无功功率与线路的电压损耗近似成正 比，这样可能导致节点电压低于电压标准，降低了 电能质量。 比较ｃａｓｅ１和Ｃａｓｅ２或ｃａｓｅ３和Ｃａｓｅ４，可以发现， 光伏输出了１０％的无功分量后，相应的电压会升高， 这也和前文推导的无功功率对电压有一定的支撑 作用相吻合，但是由于光伏容量有限，无功分量含 量较少，对电压的支撑作用很小，所以在光伏电网 中调节电压主要还得依靠无功补偿设备。 ４结论 对于电能质量分析，可以得到以下结论： １）光照扰动会造成电压的波动，但由于所仿真 的光伏容量较小，电压波动不大，但是在实际系统 中，若光伏容量较大，则需要配备一定的储能来降 低电压的波动。 ２）接人电网的光伏容量对电压波动有一定的 影响，随着光伏容量的增加，光伏电站无功出力增 【１］李乃永，梁军，赵义术．并网光伏电站的动态建模与稳定 性研究『Ｊ］．中国电机工程学报，２０１１，３１（１０）：１２—１８． ＬＩ Ｎａｉｙｏｎｇ，ＬＩＡＮＧ Ｊｕｎ，ＺＨＡＯ Ｙｉｓｈｕ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｄｙｎａｍ— ｉｅ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｇｒｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１１，３１（１０）：１２＿１８（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． 『２］孙浩，张曼，陈志刚．并网光伏发电系统的通用性机电 暂态模型及其与电磁暂态模型的对比分析［Ｊ１．电力系统 保护与控制，２０１４，４２（３）：１２８—１３３． ＳＵＮ Ｈａｏ，ＺＨＡＮＧ Ｍａｎ，ＣＨＥＮ Ｚｈｉｇａｎｇ，Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｅａｌ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ【Ｊ１． Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ，２０１４，４２（３）：１２８— １３３（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． 【３］马杰，张建成．光伏并网系统的谐波检测与分析［Ｊ］＿电 网与清洁能源，２０１０（１１）：１１２一ｌ１５． ＭＡ Ｊｉｅ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎｃｈｅｎｇ，Ｈａｒｍｏｎｉｃｓ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｇｒｉｄ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ＰＶ ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ａｄｖａｎｅｃｓ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ＆Ｈｙｄｒｏｅｌｅｃｔｉｒｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０（１１）：１１２— １１５（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． ［４］吕宏水，齐旭，朱凌志．Ｑ／ＧＤＷ６１７—２００１光伏电站接入 电网技术规定【Ｍ１．北京：中国电力出版社，２０１１． 【５】唐辉．大型光伏电站电能质量分析与治理方案研究［Ｄ】． 长沙：湖南大学，２０１３． 【６】 ＪＩＡＯ ＺＨＡＮＧ，ＬＥＩ ＳＯＮＧ．Ｍｕｌｔｉ—ｓｏｕｒｃｅ ｆｕｓｉｏｎ ｐｏｗｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ａｐ－ ｐｌｉｅｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２０１４（４４８—４５３）：２３４１— ２３４４． 【７】ＴＵＲＮＥＲ Ｒ，ＷＡＬＴＯＮ Ｓ，ＤＵＫ Ｅ Ｒ．Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｇａｄ－ｃｏｎ— ｎｅｃｔｅｄ ｐａｒａｌｌｅｌ ｉｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ ｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｉｒａｌ Ｅｌｅｃ— ｔｒｏｎｉｃｓ，２０１０，５７（１ １）：３６８５—３６９４． ［８］刘伟，彭冬．光伏发电接入智能配电网后的系统问题综 述［Ｊ】．电网技术，２００９（１９）：ｌ一６． ＩＡＵ Ｗｅｉ，ＰＥＮＧ Ｄｏｎｇ，Ａ ｓｕｒｖｅｙ ｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｉｎ ｓｍａｒｔ ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ ｗｉｔｈ ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｈａ— ｉｃ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００９（１９）：１一 １ ２４ ６（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． 张丁，等：基于电压波动的并网光伏系统对电能质量的影响 Ｖ０１＿３３ Ｎｏ．４ ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１ｌ，２７（１１）５０－０７（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ）． 【１３】ＤＥＮＨＯＬＭ Ｐ，ＭＡＲＧＯＬＩＳ ＲＭ．Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｌｉｍｉｔｓ ｏｆ ＳＯ－－ ｌａｒ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ（ＰＶ）ｉｎ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｅｌｅｃｔｉｒｃ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ ｄ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｏｆ 【９】张轶，鲁国起．光伏电站并网对电网可靠性的影响［Ｊ］． 华东电力，２０１０（５）：７００—７０６． ＺＨＡＮＧ Ｙｉ，ＬＵ Ｇｕｏｑｉ，Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ 『Ｊ］ ＥｎｅｒｇＰｏｌｉｃｙ，２００７，３５（５）：２８５２－２８６１． 【１４］ＥＮＳＬＩＮ Ｊ Ｈ Ｒ．Ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｍｐａｃｔｓ ｏｆ ｈｉｇｈ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｐｏｗｅｒ ｇｒｉｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔ［Ｊ］．Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐ０ｗｅｒ，２０１０（５）：７００—７０６（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｓｏｌａｒ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓ【Ｃ】．２０１０，ＩＥＥＥ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ．２０１０． 【ｌＯ］ＷＡＬＩＤ Ａ Ｏ，ＫＡＺＥＲＡＮＩ Ｍ，ＳＡＬＡＭＡ Ｍ Ｍ Ａ．Ｉｎｖｅｓｔｉ－ ｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｌｆｕｃｔｕａｔｉｏｎｓ ｇｅｎｅｒ－ ［１５】ＦＡＹＳＡＬ Ｈ．Ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｐｈｏ－ ｔｏｖｏｈａｉｃ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｚａｒｚｉｔｔａ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，２００６，２（４）：３２５—３４２ ａｔｅｄ ｆｒｏｍ ｌａｒｇｅ ｇｒｉｄ－ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ１． ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，２０１ １，２６（３）： ３１８—３２７． ［１ｌ】赵波，张雪松，洪博文．大量分布式光伏电源接人智能 配电网后的能量渗透率研究Ⅲ．电力自动化设备，２０１２ （８）：９５—１００． ＺＨＡＯ Ｂｏ，ＺＨＡＮＧ Ｘｕｅｓｏｎｇ，ＨＯＮＧ Ｂｏｗｅｎ．Ｅｎｅｒｇｙ 收稿日期：２０１７一Ｏ１—２２。 作者简介： 张丁（１９８８一），男，硕士研究生 主要研究方向为新能源 并网稳定性、电力市场； 王颂凯（１９９Ｏ一），男，硕士研究生 主要研究方向为为新能 ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｌａｒｇｅ—ｓｃａｌｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｐｈｏｔｏｖｏｈａｉｃ ｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｉｎｔｏ ｓｍａｒｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｎｅｔｗｏｒｋ…．Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ 源电力系统、电力系统测量和控制与保护 安源（１９６８一），男，副教授，硕士生导师，主要研究方向为 Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，２０１２（０８）：９５—１００（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． ［１２１李峰，李威，薛峰，等．规模化光伏电站与电网暂态交 新能源电力系统、电力系统保护与自动化； 丁航（１９９１一），男，硕士研究生，主要研究方向为新能源 互影响定量分析［Ｊ】．电网与清洁能源，２０１１，２７（１１）．５０— ０７． 电力系统、电力系统测量和控制与保护； 王浩（１９９１一），男，硕士研究生，主要研究方向为为新能 ＬＩ Ｆｅｎｇ，ＬＩ Ｗｅｉ，ＸＵＥ Ｆｅｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｌａｒｇｅ—－ｓｃａｌｅ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａ— 源电力系统、电力系统测量和控制与保护。 （编辑张晓娟） ｉｃ ｐｌａｎｔ ａｎｄ ｇｒｉｄ［Ｊ］．Ａｄｖａｎｃｅｓ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ＆Ｈｙｄｒｏ— ｓ寻 寻粤年 ￥ （上接第１１８页） 【１ ３］ＤＯＨＥＲＴＹ Ｒ，ＭＡＬＬＥＹ Ｍ Ｏ．Ａ ｎｅｗ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｑｕａｎｔｉ￣ ｒｅｓｅｒｖｅ ｄｅｍａｎｄ ｉｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ｗｉｔｈ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｉｎｓｔａｌｌｅｄ ｗｉｎｄ ｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｒｅｇｉｏｎ ｓｔｕｄｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｈｉ— ｅｒａｒｃｈｙ［Ｊ］．Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｅｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ， ２０１５，３０（２０）：２１０—２１８（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． ｃａｐａｃｉｔｙ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ，２００５， ２０（２）：５８７—５９５． 【１６】吴杰康，唐力．基于模糊机会约束规划的水火电力系统 多目标随机调度模型ｌＪ１．中国电机工程学报，２０１１，３１ （２５）：２６—３４． ［１４］张粒子，周娜，王楠，大规模风电接入电力系统调度模 式的经济性比较『Ｊ１．电力系统自动化，２０１１，３５（２２）： １０５－１ １０． ＷＵ Ｊｉｅｋａｎｇ．ＴＡＮＧ Ｌｉ．Ｍｕｔｌｉ—ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｍｏｄｅｌｓ ｆｏｒ ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｐｌａｎｔｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｕｚｚｙ ＺＨＡＮＧ Ｌｉｚｉ，ＺＨＯＵ Ｎａ，ＷＡＮＧ Ｎａｎ．Ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｃｏｍｐａｒｉ— ｓｏｎ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｗｉｔｈ ｌａｒｇｅ ｓｃａｌｅ ｃｈａｎｃｅ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ［Ｊ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＣＳＥＥ，２０１ｌ，３ｌ（２５）：２６—３４（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）． ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ【Ｊ】．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｉｒｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ，２０１１，３５（２２）：１０５—１１０（ｉｎ Ｃｈｉ— ｎｅｓｅ）． 收稿日期：２０１５—０８—０９。 作者简介： ［１５】卢志刚，刘艳娥，马丽叶，等．基于安全等级的电网最 优安全经济域研究［Ｊ］．电工技术学报，２０１５，３０（２０）： ２１０－２１８． ＬＵ Ｚｈｉｇａｎｇ，ＬＩＵ Ｙａｎ’ｅ，ＭＡ Ｌｉｙｅ，ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｓｅ－ 方日升（１９６９一），男，博士，高级工程师，主要从事电力系统 调度与交易及其管理的研究工作。 （编辑冯露）
